DADES IDENTIFICATIVES 2011_12
Assignatura (*) OPTIMITZACIÓ DE PROCESSOS Codi 20685105
Ensenyament
Enginyeria Química (2011)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
3 Obligatòria Primer Únic anual
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
GUILLEN GOSALBEZ, GONZALO
Adreça electrònica gonzalo.guillen@urv.cat
antoni.miro@urv.cat
Professors/es
GUILLEN GOSALBEZ, GONZALO
MIRÓ ROIG, ANTONI
Web
Descripció general i informació rellevant Conoce y domina el diseño de procesos industriales en el ámbito de la industria química y afines, mediante la aplicación de modelos teóricos de diseño y optimización. Domina el diseño de producto industrial teniendo en cuenta todos los parámetros de obligado cumplimiento del producto final, utilizando metodologías de diseño y optimización multiparamétrica.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Professionalitzador
  AP1 A1.1 Aplicar efectivament el coneixement de les matèries bàsiques, científiques i tecnològiques pròpies de l'enginyeria.
  AP3 A1.3 Tenir capacitat d'anàlisi i síntesi per al progrés continu de productes, processos, sistemes i serveis utilitzant criteris de seguretat, viabilitat econòmica, qualitat i gestió mediambiental. (G6)
  AP4 A1.4 Saber establir models matemàtics i desenvolupar-los mitjançant la informàtica apropiada, com a base científica i tecnològica per al disseny de nous productes, processos, sistemes i serveis, i per a l'optimització d'uns altres ja desenvolupats. (G5)
  AP6 A2.2 Concebre, projectar, calcular, i dissenyar processos, equips, instal·lacions industrials i serveis, en l'àmbit de l'enginyeria química i sectors industrials relacionats, en termes de qualitat, seguretat, economia, ús racional i eficient dels recursos naturals i conservació del medi ambient. (G2)
  AP7 A2.3 Dirigir i gestionar tècnica i econòmicament projectes, instal·lacions, plantes, empreses i centres tecnològics en l'àmbit de l'enginyeria química i els sectors industrials relacionats. (G3)
  AP8 A3.1 Aplicar coneixements de matemàtiques, física, química, biologia i altres ciències naturals, obtinguts mitjançant estudi, experiència, i pràctica, amb raonament crític per establir solucions viables econòmicament a problemes tècnics (I1)
  AP9 A3.2 Dissenyar productes, processos, sistemes i serveis de la indústria química, així com l'optimització d'uns altres ja desenvolupats, prenent com a base tecnològica les diverses àrees de l'enginyeria química, comprensives de processos i fenòmens de transport, operacions de separació i enginyeria de les reaccions químiques, nuclears, electroquímiques i bioquímiques (I2)
  AP10 A3.3 Conceptualitzar models d'enginyeria, aplicar mètodes innovadors en la resolució de problemes i aplicacions informàtiques adequades, per al disseny, simulació, optimització i control de processos i sistemes (I3)
  AP11 A3.4 Tenir habilitat per solucionar problemes que són poc familiars, incompletament definits, i tenen especificacions en competència, considerant els possibles mètodes de solució, inclosos els més innovadors, seleccionant el més apropiat, i poder corregir la posada en pràctica, avaluant les diferents solucions de disseny (I4)
  AP12 A3.5 Dirigir i supervisar tot tipus d'instal·lacions, processos, sistemes i serveis de les diferents àrees industrials relacionades amb l'enginyeria química (I5)
  AP13 A3.6 Dissenyar, construir i implementar mètodes, processos i instal·lacions per a la gestió integral de subministraments i residus, sòlids, líquids i gasosos, en les indústries, amb capacitat d'avaluació dels seus impactes i dels seus riscos (I6)
Tipus B Codi Competències Transversals
  Professionalitzador
  BP1 B1.1 Comunicar i discutir propostes i conclusions en fòrums multilingües, especialitzats i no especialitzats, d'una manera clara i sense ambigüitats (G9).
  BP5 B4.1 Posseir les habilitats de l'aprenentatge autònom per mantenir i millorar les competències pròpies de l'enginyeria química que permetin el desenvolupament continu de la professió. (G11)
  BP6 B5.1 Realitzar la recerca apropiada, emprendre el disseny i dirigir el desenvolupament de solucions d'enginyeria, en entorns nous o poc coneguts, relacionant creativitat, originalitat, innovació i transferència de tecnologia. (G4)
  BP7 B5.2 Integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat d'emetre judicis i presa de decisions, a partir d'informació incompleta o limitada, que incloguin reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques de l'exercici professional. (G7)
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Comú
  CC1 Dominar en un nivell intermedi una llengua estrangera, preferentment l’anglès.
  CC2 Utilitzar de manera avançada les tecnologies de la informació i la comunicació.
  CC3 Gestionar la informació i el coneixement.

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Formular problemas de optimización usando herramientas matemáticas Identificar el tipo de modelo matemático y el algoritmo de resolución más eficiente Resolver problemas de optimización usando paquetes de software comerciales AP1
AP3
AP4
AP6
AP7
AP8
AP9
AP10
AP11
AP12
AP13
BP1
BP5
BP6
BP7
CC1
CC2
CC3

Continguts
Tema Subtema
Conceptos básicos.
Funciones y regiones cóncavas y convexas.
Optimización sin restricciones.
Optimización con restricciones de igualdad y desigualdad. Condiciones de optimalidad de Karush Kuhn Tucker.
Interpretación de los multiplicadores de Lagrange.
Programación lineal.
Programación no lineal.
Introducción a la programación lineal y no lineal con variables discretas.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
2 0 2
 
Sessió Magistral
10 14 24
Seminaris
12 19.2 31.2
Resolució de problemes, exercicis
8 8 16
 
Atenció personalitzada
2 0 2
 
Proves pràctiques
2 0 2
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Ejercicios de clase sobre problemas de optimización formulados matemáticamente y resueltos mediante paquetes comerciales como GAMS
Sessió Magistral Clases magistrales sobre temas de optimización: cómo formular los problemas en términos matemátios, tipos de problemas y algoritmos de resolución
Seminaris Seminarios sobre temas de optimización
Resolució de problemes, exercicis Resolución de problemas en GAMS

Atenció personalitzada
 
Atenció personalitzada
Descripció
Supervisar a los estudiantes en la formulación e implementación de modelos de optimización usando software de optimización comercial

Avaluació
  Descripció Pes
Resolució de problemes, exercicis Resolució de problemes, exercicis 20
Proves pràctiques Examen 40
Altres

Presentaciones / exposiciones en grupo Presentaciones de casos (debates) y preguntas

40
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica

Biegler, L.T., Grossmann, I.E., Westerberg, A.W. Systematic Methods for Chemical Process Design. Prentice Hall International Series in the Physical and Chemical Engineering Sciences, 1997. 

Complementària , , ,

·     Edgar, T. F., Himmelblau, D. M., Lasdon, L. S. (2001). Optimization of chemical processes. 2ª ed, McGraw Hill, NY, EEUU.

·     Seborg, D.E., Edgar, T.F., Mellichamp, D.A. (2003). Process Dynamics and Control. Wiley & Sons, NY, EEUU.

·     Seider, W. D., Seader, J. D. y Lewin, D. R. (1999). Process design principles. Synthesis, analysis and evaluation. John Wiley & Sons, NY, EEUU.

Además, es recomendable consultar la siguiente bibliografía:

·     Agarwal, R., Li, Y. K. Santollani, O., Satyro, M. A., Vieler, A. (2001). Uncovering the realities of simulation-Part 2. Chem. Eng. Prog., 64-72.

·     AspenTech. (2007). Hysys.Plant reference manual. Aspen Technology, Ma, EEUU.

·     Biegler, L. T., Grossmann, I. E. y Westerberg, A. W. (1997). Systematic methods of chemical process design. Prentice Hall, NJ, EEUU.

·     Branan, C. Branon, C. (1998). Rules of thumb for chemical engineers: A manual of quick, accurate solutions to everyday process engineering problems. 2ª ed, Gulf Professional Publishing Company, NY, EEUU.

·     Brooke, A., Kendrick, D., Meeraus, A., Raman, R., Rosenthal, R.E. (1998). GAMS: a user’s guide. GAMS development corporation.

·     Carlson, E. C. (1996). Don’t gamble with physical properties for simulations. Chem. Eng. Prog., 92 (10), 35-46.

·     Coulson, J. M. y Richardson, J. F. (1994). Chemical engineering, vols. 1-6. Pergamon Press, Oxford, Reino Unido.

·     Cusack, R. G. Designing a separation process. Chem. Eng., 128-136 (1998).

·     Floudas, C. (1995). Nonlinear and mixed-integer optimization: fundamentals and applications. Oxford University Press, NY, EEUU.

·     Hanna, O. T. y Sandall, O. C. (1995). Computational methods in chemical engineering. Prentice-Hall, NJ, EEUU.

·     Horwitz, B. A. (1994). Don’t let startup or degugging problems bug you. Chem. Eng. Prog., 62-64.

·     Horwitz, B. A. (1996). Avoid nausea when solving dynamic problems, Chem. Eng. Prog., 92 (3), 44-51.

·     Horwitz, B. A. y Nocera, A. J. (1996). Are you “scotomatized” by your simulation software? Chem. Eng. Prog., 68-71.

·     Kister, H. Z. (1997). Does your simulation reflect the real world? Hydrocabon Processing, 103-109.

·     Mah, R. S. (1989). Chemical process structures and information flows. Butterworths, Ma, EEUU.

·     Perry, R. H. y Green, D. (1998). Perry's chemical engineers handbook. McGraw Hill, NY, EEUU.

·     Pollard, A. (1971). Process control for the chemical and allied fluid-processing industries. Heinemann, Londres, Reino Unido.

·     Press, W. H., Teukolsky, S. A., Vetterling, W. T., Flannery, B. P. (1992). Numerical recipes in FORTRAN. The art of scientific computing. 2ª ed., Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido.

·     Rardin, R. L. (1998). Optimization in operations research. Prentice Hall, Upper Saddle River,. Accesible (junto con programas de GAMS

®

) en: gilbreth.ecn.purdue.edu/~rardin/oorbook/ (octubre 2010).

·     Schad, R. C. (1998). Make the most of process simulation. Chem. Eng. Prog. 21-27.

·     Schad, R. C. Don’t let recycle streams stymie your simulations. (1994). Chem. Eng. Prog., 68-76.

·     Sowell, R. (1998). Why a simulation system doesn’t match the plant? Hydrocabon Processing, 102-107.

·     Vanderbei, R. J. (2001). Linear Programming. Foundations and Extensions. 2ª ed., Kluwer, Boston.

·     Westerberg, A. W., Hutchinson, H. P., Motard, R. L. y Winter, P. (1979). Process flowsheeting, Cambridge University Press. Cambridge, Reino Unido.

Recomanacions

Assignatures que es recomana cursar simultàniament
OPTIMITZACIÓ DE PROCESSOS/20685105

Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
OPTIMITZACIÓ DE PROCESSOS/20685105
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent